Wiedeń pachniał kawą i kasztanami. Tam, pod złotą kulą Spittelau, nauczyłem się, że spalarnia śmieci może być pełnoprawnym dziełem sztuki. Pisałem Wam o tym zresztą całkiem niedawno, możecie o tym przeczytać tutaj: Spittelau: Najpiękniejsza spalarnia świata, która ogrzewa Wiedeń. Odkryłem arcydzieło Hundertwassera.
Ostrava pachnie czymś zupełnie innym. W powietrzu unosi się lekko metaliczny posmak przemysłu i węgla, który przez dekady był królem tego regionu. A jednak, kiedy stanąłem przed budynkiem CEETe, czyli Centrum Energetických a Environmentálních Technologií, miałem nieodparte wrażenie, że ktoś przeniósł mnie o dwadzieścia lat w przyszłość.
Spittelau pokazywało, jak mądrze spalać to, co wyrzucamy. CEETe pokazuje, jak w ogóle przestać cokolwiek spalać.
Kosmiczny budynek w sercu dawnego regionu węgla
Budynek CEETe nie krzyczy kolorami, tak jak robił to projekt Hundertwassera w Wiedniu. Nie znajdziemy tu fantazyjnych spirali ani złotej kuli na kominie. Mimo to, cała konstrukcja wygląda jak coś, co uciekło z planu filmu science fiction i przypadkiem wylądowało na kampusie technicznej uczelni.
Mamy tu szklane fasady i zielone ściany pnące się ku górze. Dach, zamiast zwykłej papy, pokrywa ogród i pracujące bezgłośnie turbiny. Na fasadzie budynku naliczyłem 473 panele fotowoltaiczne, a na dachu pracuje 12 turbin wiatrowych.
To nie jest dekoracja. To są organy, przez które ten budynek oddycha energią - jakby ktoś zamienił fasadę w układ krwionośny. W Wiedniu patrzyłem na komin spalarni jak na rzeźbę. Tutaj patrzę na cały budynek jak na żywy organizm, który sam się zasila, sam sobą steruje i jednocześnie służy jako poligon doświadczalny dla naukowców.
Sterownia: miejsce, w którym energia ma swoją mapę
Wchodzimy do środka. Zamiast bunkra wypełnionego śmieciami, jak miało to miejsce w Spittelau, trafiam do pokoju, który wygląda jak centrum kontroli lotów NASA. Cała ściana ekranów, a na nich wykresy, strzałki, procenty i migoczące słupki.
Przewodnik tłumaczy, a ja patrzę na monitory jak na mapę pogody dla całego kampusu. Na jednym ekranie widać, ile prądu daje słońce, nawet w ten pochmurny dzień. Na drugim, co aktualnie robi wiatr. Na trzecim obserwujemy, jak zachowują się magazyny energii. W tle system monitoruje pobór mocy przez poszczególne budynki, laboratoria i stacje ładowania samochodów.
„Nawet teraz, kiedy nie ma słońca, panele dają trochę mocy” - słyszę. System na bieżąco ładuje baterie, zasila budynki i samodzielnie decyduje, czy w danym momencie bardziej opłaca się pobrać energię z sieci, czy może lepiej zmagazynować nadwyżkę.
To wszystko spina jedno, kluczowe słowo: Microgrid. To zdecentralizowany system zarządzania energią, który powstał tu we współpracy z firmą Schneider Electric.
W Wiedniu oglądałem, jak śmieci zamieniają się w ciepło dla 60 tysięcy mieszkań. W Ostrawie widzę, jak prąd z dachu, z turbin, z sieci i z magazynów tworzy jeden, inteligentny organizm. Organizm, który jeśli zajdzie taka potrzeba, może funkcjonować niemal jak małe, niezależne energetycznie miasto.
I nagle pada zdanie, które zapamiętam na długo: „Docelowo chcemy, żeby cały kampus, a potem część dzielnicy mogła działać jako jedna wspólnota energetyczna”.
Pomyślcie tylko. Tu, w regionie, gdzie kiedyś niepodzielnie rządziły kopalnie, teraz planuje się energetyczną samowystarczalność całej dzielnicy, pobliskiego szpitala, uczelni i sąsiednich osiedli.
Spittelau ogrzewa Wiedeń. CEETe uczy Ostravę, jak ogrzewać się samą.
REFRESH: region, który chce się przebudować
Za tym futurystycznym budynkiem stoi znacznie większa historia. To nie jest tylko samotna wyspa zaawansowanej technologii. To kluczowy element dużego projektu o nazwie REFRESH (Research Excellence for Region Sustainability and Hi-Tech Industries).
Brzmi jak typowe hasło z unijnej prezentacji, ale kiedy słuchasz tutejszych naukowców, wszystko nabiera bardzo konkretnych kształtów. Projekt REFRESH ma pomóc przekształcić region morawsko-śląski z poprzemysłowego krajobrazu kominów w region zielony i inteligentny – miejsce, gdzie energetyka opiera się na technologiach niskoemisyjnych, cyfryzacji i nowych materiałach.
CEETe jest więc czymś w rodzaju centralnego laboratorium przebudowy całego regionu. W środku pracuje dziś 268 naukowców, zarówno z Czech, jak i z zagranicy. To nie jest mały zespół pracujący nad jednym grantem. To potężna fabryka pomysłów.
Laboratorium termochemicznej konwersji: pyroliza, kocioł i plazma
Z nowoczesnej, sterylnej sterowni przenosimy się do miejsca, które wygląda o wiele bardziej „przemysłowo”. Wszędzie plątanina rur, stalowe konstrukcje, izolacje i metalowe podesty. Gdyby nie tabliczki ostrzegawcze i nowoczesne czujniki, można by pomyśleć, że to zwykła kotłownia. Tyle że tutaj absolutnie nic nie jest „zwykłe”.
To laboratorium termochemicznej konwersji. Miejsce, w którym naukowcy uczą się, jak rozkładać materiał na energię, niekoniecznie poprzez proste spalanie. Opowiadają nam o trzech głównych technologiach.
Pyroliza - ogień bez tlenu
W rogu hali stoją dwa reaktory pirolityczne. Jeden, większy, działa w trybie ciągłym. Drugi, mniejszy, to reaktor wsadowy, który pracownicy żartobliwie nazywają „garnkiem”.
Pyroliza to w uproszczeniu spalanie, ale bez spalania. Jak to możliwe? Do procesu nie dopuszcza się tlenu. Materiał nie widzi płomienia. Jest tylko ekstremalnie wysoka temperatura, od której cząsteczki materiału po prostu się rozpadają. Z tej termicznej ciszy wychodzą trzy produkty: gaz pirolityczny, olej oraz stały koks. Zanim jednak cokolwiek trafi do reaktora, przechodzi szczegółową analizę TGA (termograwimetryczną). To test, który sprawdza, w jakiej temperaturze materiał najszybciej traci masę. To tam kryje się optimum procesu, czyli temperatura, przy której najbardziej opłaca się go „rozebrać” na części.
Kocioł - domowy piec jako narzędzie badawcze
W Wiedniu patrzyłem na gigantyczne palenisko Spittelau przez grube szkło, za którym w ogniu znikało sześć ton śmieci na godzinę. Tutaj patrzę na coś, co wygląda jak zwykły, domowy kocioł. Z tą różnicą, że ktoś postawił go w całości na wadze.
Naukowiec opowiada, jak musieli go zmodyfikować. Kocioł ma teraz przezroczyste drzwiczki, a cała komora spalania jest naszpikowana termoparami. Każdy element podłączono do czujników ciśnienia i temperatury. Zasobnik paliwa, podajnik i cały układ są tak zbudowane, by można było błyskawicznie zmieniać rodzaj paliwa, tempo jego podawania i ilość dostarczanego tlenu.
Wspomina też eksperyment, który brzmi jak anegdota, ale doskonale pokazuje, na czym polega prawdziwa nauka. „Mieliśmy świetne wyniki emisji. Wszystko wyglądało idealnie na wykresach. A potem otworzyliśmy drzwi do kotła i zobaczyliśmy, że nic się nie pali. Proces po prostu zgasł. Emisje były piękne, bo ogień nie istniał.”
To właśnie wtedy narodził się pomysł na szklane drzwiczki i jeszcze gęstsze opomiarowanie całej instalacji. Na tablicy obok widzę ręcznie zapisane scenariusze testów: spalanie samej biomasy, współspalanie z innymi paliwami, różne warianty napowietrzenia. To trochę jak przepisy kulinarne, tylko zamiast smaku liczą się emisje, sprawność i stabilność płomienia.
Plazmowe zgazowanie - tam, gdzie zaczyna się science fiction
Na końcu sali stoi stalowy olbrzym, przy którym słowo „piec” brzmi jak zabytek z innej epoki. To reaktor plazmowy. W jego sercu pracują plazmatrony, czyli specjalne palniki, które tworzą potężny łuk elektryczny. Przez ten łuk przepływa gaz, najczęściej argon lub azot. W samym rdzeniu strumienia plazmy temperatura sięga 10 000°C.
W takiej temperaturze cząsteczki przestają przypominać cokolwiek, co znamy z codzienności. Wszystko rozkłada się na najprostsze możliwe składniki. W efekcie powstaje gaz syntezowy, który można potem wykorzystać energetycznie. W odróżnieniu od kotła czy nawet pyrolizy, tutaj nie ma żadnego problemu ze smołami czy innymi zanieczyszczeniami. Ekstremalna temperatura nie zostawia im żadnych szans.
Najciekawsze jest jednak to, że naukowcy nie ograniczają się do gazów obojętnych. Jak usłyszałem, coraz bardziej interesuje ich wykorzystanie pary wodnej jako medium. Dlaczego? Bo dzięki niej można znacząco zwiększyć udział wodoru w gazie wyjściowym. „Najbardziej fascynuje nas para wodna. Możemy nią podnieść udział wodoru w gazie przy wyjściu z reaktora” - to zdanie zapisałem w głowie grubą czcionką.
W Spittelau ogień był końcem drogi, ostatnim etapem dla odpadów. Tutaj ogień, w postaci plazmy, staje się narzędziem do budowania zupełnie nowego paliwa.
Laboratorium wodoru: gdzie bezpieczeństwo spotyka się z obsesją na punkcie czystości
Po hali pełnej ciężkich stalowych drzwi, rurociągów i reaktorów, przychodzi czas na coś, co brzmi bardzo niewinnie: laboratorium technologii wodorowych. W praktyce jest to miejsce, gdzie wodór traktuje się z takim szacunkiem i respektem, z jakim chirurg traktuje sterylność na sali operacyjnej.
Na wejściu widać tablice, zawory i okablowanie, ale najważniejsze są rzeczy, których na pierwszy rzut oka nie widać. W całym pomieszczeniu ukryte są czujniki wodoru, połączone z systemami awaryjnej wentylacji i automatycznymi wyłącznikami zasilania.
Progi bezpieczeństwa są ustawione bardzo nisko. Przy niższym stężeniu wodoru w powietrzu (10% dolnej granicy wybuchowości) system automatycznie włącza pełną wentylację. Przy wyższym (20%) natychmiast wyłącza wszystkie urządzenia i odcina prąd w laboratorium. „Dzięki temu możemy robić eksperymenty z wodorem tak, żeby każdy czuł się tutaj normalnie, a nie jak w strefie wysokiego ryzyka” - tłumaczy nasz przewodnik.
Żeby jednak dobrze robić wodór, trzeba zaczynać od wody. Ale nie takiej z kranu. W laboratorium pracuje zaawansowany system dejonizacji, który wytwarza wodę o przewodności poniżej 1 mikrosimensa. To woda czystsza niż destylowana. W magazynie mają jej około 1,6 metra sześciennego. Ta krystalicznie czysta ciecz trafia do obiegów chłodzenia oraz, co najważniejsze, do elektrolizerów, które rozkładają ją na wodór i tlen.
Ogniwa paliwowe i „masochistyczne” normy
Na kolejnym stanowisku widzimy coś, co wygląda jak duża, srebrna szafa. W środku znajduje się stos ogniw paliwowych PEM. To właśnie tutaj wodór, w odwrotnym procesie, zamienia się z powrotem w prąd elektryczny i ciepło.
To starszy model, ale wciąż działa. Kiedyś, dekadę temu, miał 8 kW mocy elektrycznej. Dziś, po latach pracy, naukowcy bezpiecznie użytkują go na poziomie 4-5 kW mocy, uzyskując dodatkowo 4-5 kW ciepła. Naukowiec wyciąga dla nas fizyczny fragment takiego ogniwa. To „kanapka” złożona z wielu warstw, z precyzyjnymi kanałami na wodór, powietrze i membraną, w której kryje się najcenniejszy składnik: katalizator platynowy.
Kiedy rozmowa schodzi na temat czystości wodoru, ton naukowców zmienia się na bardziej gorzki, choć wciąż z lekkim uśmiechem. Istnieją bardzo rygorystyczne normy, które określają, ile w wodorze może być siarki, węglowodorów, tlenku węgla i innych zanieczyszczeń. Poziomy liczy się w PPB, czyli częściach na miliard.
„Te normy są trochę masochistyczne” - pada w pewnym momencie. Nie dlatego, że ktoś wymyślił je złośliwie. Powód jest inny. Ich spełnienie wymaga gigantycznych inwestycji w aparaturę pomiarową. Wielu producentów wodoru nie jest w stanie nawet zmierzyć, czy mieści się w tych normach. A każda, nawet najmniejsza pomyłka i dostarczenie zanieczyszczonego wodoru, potrafi skrócić życie drogiego ogniwa paliwowego o całe lata, bezpowrotnie zatruwając katalizator.
To kolejny moment, w którym czujesz, że wodór to nie tylko paliwo przyszłości. To także paliwo wymagające absolutnej, laboratoryjnej dyscypliny.
Mikrosieć, miasto, przyszłość
Wracamy na chwilę do sterowni. Znowu patrzę na ekrany i intensywnie myślę o Wiedniu. Tam system ciepłowniczy miał 1200 kilometrów długości i opierał się na odpadach, geotermii, pompach ciepła i gazach odnawialnych. Manifest Wiednia był jasny: neutralność klimatyczna do 2040 roku.
Tutaj, w Ostrawie, manifest jest inny, ale równie klarowny. Region, który przez dziesięciolecia żył z węgla, ma stać się regionem zielonych technologii. Kampus uniwersytecki ma pełnić rolę poligonu doświadczalnego dla przyszłej energetyki. A centrum CEETe ma być mózgiem mikrosieci, która kiedyś, być może, obejmie całą dzielnicę.
Spittelau pokazało mi, że nawet komin może być piękny. CEETe pokazuje mi, że nawet region ciężkiego przemysłu może przemalować swoją przyszłość. I to nie farbą, lecz technologią.
Okiem Obiektywu w Ostrawie
Kiedy wychodzę z budynku CEETe, nie żegna mnie widok złotej kuli na kominie. Nie ma też romantycznej panoramy historycznego centrum, jak miało to miejsce w Wiedniu. Są za to pracujące turbiny na dachu, panele na fasadzie i zielona ściana pnąca się po budynku.
Jest też świadomość, że w środku, w tych wszystkich laboratoriach, ktoś naprawdę próbuje ratować świat, zaczynając od swojego własnego regionu.
Takie miejsca są solą moich podróży. Spittelau pokazało, że śmieci można zamienić w ciepło i sztukę. CEETe pokazuje, że energię można złapać z wiatru, słońca, wody i wodoru, a potem nauczyć ją inteligentnej współpracy z miastem.
Jeśli lubisz takie opowieści, które dzieją się na styku technologii, ekologii i ludzkiej odwagi w myśleniu, to właśnie po to powstało „Okiem Obiektywu”.
Możesz wesprzeć moją pracę i kolejne takie wyjazdy, stawiając mi wirtualną kawę na buycoffee.to/okiemobiektywu. A jeśli reprezentujesz miasto, region lub ciekawy projekt technologiczny i chcesz, żebym opowiedział Twoją historię, zapraszam do współpracy.
Bo transformacja energetyczna to nie tylko liczby, normy i wykresy. To też opowieści, które sprawiają, że zaczynamy wierzyć, iż ta cała transformacja naprawdę ma sens.
.jpg "Cmentarz ewangelicki przy łacznej - widok z lotu ptaka")
